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1、(10)申请公布号 CN 103559805 A (43)申请公布日 2014.02.05 CN 103559805 A (21)申请号 201310517732.3 (22)申请日 2013.10.29 G08G 1/127(2006.01) G01S 19/49(2010.01) G07C 5/08(2006.01) (71)申请人 福州易联星拓通信科技有限公司 地址 350008 福建省福州市仓山区金山工业 投资区浦上片平潭园2号办公室楼213 室 (72)发明人 陈昭胜 (74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 代理人 蔡学俊 (54) 发明名称 基于北斗及惯性。
2、导航的高精度 3G 视频车载 定位系统 (57) 摘要 本发明涉及一种基于北斗及惯性导航的高精 度 3G 视频车载定位系统， 包含车载视频终端和视 频位置服务监控平台， 其特征在于 ： 车载视频终 端的视频主处理单元连接有行驶记录单元、 3G 传 输单元、 定位信号处理单元以及惯性导航处理单 元 ； 通过 3G 传输单元与 CORS 控制中心建立通讯 链路， 接收差分数据， 解算后得到精确的位置信 息， 本发明使视频车载系统不需要额外的接收模 块， 利用任何有 3G 网络的区域均可快速获取差分 定位信号， 具备高精度定位的能力， 同时， 通过惯 性导航处理单元， 在北斗信号遮蔽区域仍可无缝 定。
3、位， 在驾培系统、 飞机场运输、 港口运输、 停车场 诱导、 国防车辆运输等方面将具有很大优势。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103559805 A CN 103559805 A 1/1 页 2 1. 一种基于北斗及惯性导航的高精度 3G 视频车载定位系统， 包含车载视频终端和视 频位置服务平台， 其特征在于 ： 车载视频终端的视频主处理单元连接有行驶记录单元、 3G 传输单元、 定位信号处理单元以及惯性导航处理单元 ； 所述。
4、车载视频终端通过所述 3G 传输 单元建立两条链路， 一条链路与 CORS 控制中心相连， 用于接收 RTCM 格式的差分数据， 另一 条链路与一视频位置服务平台相连， 用于上传视频流和位置信息。 2.根据权利要求1所述的基于北斗及惯性导航的高精度3G视频车载定位系统， 其特征 在于 ： 所述的行驶记录单元实现对车辆行驶速度、 时间、 里程、 位置、 有关车辆行驶的其他状 态信息以及事故疑点数据进行记录、 存储并可通过数据通信实现数据输出， 同时可通过 3G 传输单元传输至视频位置服务平台。 3.根据权利要求1所述的基于北斗及惯性导航的高精度3G视频车载定位系统， 其特征 在于 ： 所述的定位。
5、信号处理单元负责接收参考站的差分信息， 进行RTK(差分)解算， 得到位 置信息， 具体流程包括如下步骤 ： 步骤 S01 ： 从 CORS 控制中心获得用户名、 密码、 网络服务器地址以及端口 ； 步骤 S02 ： 所述系统接收北斗卫星信号， 获得自身概略位置信息 ； 步骤S03 ： 通过3G通信链路接入CORS网络服务器， 将所述概略位置信息发送到CORS控 制中心 ； 步骤 S04 ： 所述 CORS 控制中心根据接收到的位置发送相应的 RTCM 修正数据， 所述系统 根据该修正数据计算出位置信息。 4.根据权利要求1所述的基于北斗及惯性导航的高精度3G视频车载定位系统， 其特征 在于 。
6、： 所述的惯性导航处理单元包含 MEMS 陀螺仪和加速度计， 通过采集初始位置、 角速度 和加速度， 并进行相应的积分解算， 计算出所处的位置， 包括如下步骤 ： 步骤 S11 ： 根据北斗卫星定位系统确定车载视频终端的初始位置和初始速度 ； 步骤 S12 ： 通过加速度计连续测得运动体的加速度 ； 步骤 S13 ： 惯性导航处理单元中的陀螺仪来形成一个导航坐标系， 使加速度计的测量 轴稳定在该坐标系中并给出航向和姿态角， 通过坐标变换将载体相对惯性坐标系的加速度 转换到导航坐标系上 ； 步骤 S14 ： 加速度经过对时间的一次积分分得到速度， 速度再经过对时间的一次积分 即可得到距离， 根据。
7、初始位置及航向角测得导航坐标系的即时位置信息。 5.根据权利要求1所述的基于北斗及惯性导航的高精度3G视频车载定位系统， 其特征 在于 ： 所述视频位置服务平台包括视频实时监控和位置实时监控， 在实时视频流中叠加位 置信息， 能够在平台同时显示视频流和位置信息。 权 利 要 求 书 CN 103559805 A 2 1/3 页 3 基于北斗及惯性导航的高精度 3G 视频车载定位系统 技术领域 0001 本发明属于视频处理、 通讯及定位领域， 特别是一种基于北斗及惯性导航的高精 度 3G 视频车载定位系统。 背景技术 0002 随着视频技术的发展和 3G 网络的成熟商用， 3G 车载视频终端慢慢。
8、兴起， 车载视频 系统属于传统嵌入式硬盘录像机的细分市场， 它是随着数字视音频编码技术在车辆上应用 而发展起来的一个新兴专用产品。它采用了嵌入式处理器和嵌入式操作系统， 结合了 IT 领 域中最新的 H.264 音视频压缩 / 解压缩技术、 GPS 全球定位技术、 3G 无线通讯技术、 USB 通 信技术、 高级车载电源管理技术、 GIS 地理信息技术， 适用于各类车型进行 24 小时监控。可 进行音视频同步录像、 全球定位、 无线音视频实时传输， 同时主机上预留多种接口， 可以与 车载显示屏、 IC 卡车载机、 信号优先控制系统、 客流统计系统等车载设备连接， 可广泛应用 于公交、 长途客运。
9、、 校车、 工程车、 货柜车、 旅游大巴、 物流货运、 警用执法车辆、 火车、 地铁、 轮船、 飞机等移动交通工具。 0003 随着 GPS 及北斗定位技术的飞速进步和应用普及， 它在城市测量及交通运输中的 作用已越来越重要。当前， 利用多基站网络 RTK 技术建立的连续运行卫星定位服务综合系 统 （Continuous Operational Reference System， 缩写为 CORS） 已成为城市 GPS 应用的发 展热点之一。CORS 系统是卫星定位技术、 计算机网络技术、 数字通讯技术等高新科技多方 位、 深度结晶的产物。 CORS 系统由基准站网、 数据处理中心、 数据传输。
10、系统、 定位导航数据 播发系统、 用户应用系统五个部分组成， 各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连 接成一体， 形成专用网络。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种基于北斗及惯性导航的高精度 3G 视频车载定位系统， 不仅能实现精确定位， 而且具备汽车行驶记录、 视频录制、 视频和位置信息实时监控的功 能。 0005 本发明采用以下方案实现 ： 一种基于北斗及惯性导航的高精度 3G 视频车载定位 系统， 包含车载视频终端和视频位置服务平台， 其特征在于 ： 车载视频终端的视频主处理单 元连接有行驶记录单元、 3G 传输单元、 定位信号处理单元以及惯性导航处理单元 ； 所述车 载视频。
11、终端通过所述3G传输单元建立两条链路， 一条链路与CORS控制中心相连， 用于接收 RTCM 格式的差分数据， 另一条链路与一视频位置服务平台相连， 用于上传视频流和位置信 息。 0006 在本发明一实施例中， 所述的行驶记录单元实现对车辆行驶速度、 时间、 里程、 位 置、 有关车辆行驶的其他状态信息以及事故疑点数据进行记录、 存储并可通过数据通信实 现数据输出， 同时可通过 3G 传输单元传输至视频位置服务平台。 0007 在本发明一实施例中， 所述的定位信号处理单元负责接收参考站的差分信息， 进 说 明 书 CN 103559805 A 3 2/3 页 4 行 RTK( 差分 ) 解算，。
12、 得到位置信息， 具体流程包括如下步骤 ： 步骤 S01 ： 从 CORS 控制中心获得用户名、 密码、 网络服务器地址以及端口 ； 步骤 S02 ： 所述系统接收北斗卫星信号， 获得自身概略位置信息 ； 步骤S03 ： 通过3G通信链路接入CORS网络服务器， 将所述概略位置信息发送到CORS控 制中心 ； 步骤 S04 ： 所述 CORS 控制中心根据接收到的位置发送相应的 RTCM 修正数据， 所述系统 根据该修正数据计算出位置信息。 0008 在本发明一实施例中， 所述的惯性导航处理单元包含 MEMS 陀螺仪和加速度计， 通 过采集初始位置、 角速度和加速度， 并进行相应的积分解算， 。
13、计算出所处的位置， 包括如下 步骤 ： 步骤 S11 ： 根据北斗卫星定位系统确定车载视频终端的初始位置和初始速度 ； 步骤 S12 ： 通过加速度计连续测得运动体的加速度 ； 步骤 S13 ： 惯性导航处理单元中的陀螺仪来形成一个导航坐标系， 使加速度计的测量 轴稳定在该坐标系中并给出航向和姿态角， 通过坐标变换将载体相对惯性坐标系的加速度 转换到导航坐标系上 ； 步骤 S14 ： 加速度经过对时间的一次积分分得到速度， 速度再经过对时间的一次积分 即可得到距离， 根据初始位置及航向角测得导航坐标系的即时位置信息。 0009 在本发明一实施例中， 所述视频位置服务平台包括视频实时监控和位置实。
14、时监 控， 在实时视频流中叠加位置信息， 能够在平台同时显示视频流和位置信息。 0010 本发明在具备视频录制及 3G 实时网传的基础上， 不需要增加额外的差分信号接 收单元， 通过 3G 网络获取差分信号实现高精度定位， 同时， 在进入无北斗信号覆盖的区域 后， 由惯性导航处理单元进行计算， 实现定位， 另外， 本系统还具备汽车行驶记录、 视频录 制、 视频和位置信息实时监控的功能。 附图说明 0011 图 1 是本发明硬件系统原理框图。 具体实施方式 0012 下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。 0013 如图 1 所示， 本实施例提供一种基于北斗及惯性导航的高精度 3G 视频车载。
15、定位 系统， 包含车载视频终端和视频位置服务平台， 其特征在于 ： 车载视频终端的视频主处理单 元连接有行驶记录单元、 3G 传输单元、 定位信号处理单元以及惯性导航处理单元 ； 所述车 载视频终端通过所述3G传输单元建立两条链路， 一条链路与CORS控制中心相连， 用于接收 RTCM 格式的差分数据， 另一条链路与一视频位置服务平台相连， 用于上传视频流和位置信 息。 0014 本实施例中， 所述的汽车行驶记录单元能够实现对车辆行驶速度、 时间、 里程、 位 置、 有关车辆行驶的其他状态信息以及事故疑点数据进行记录、 存储并可通过数据通信实 现数据输出， 同时可通过 3G 传输单元传输至视频。
16、位置服务平台。 0015 值得一提的是， 本发明定位可以说是高精度定位， 因此， 所述定位信号处理单元可 说 明 书 CN 103559805 A 4 3/3 页 5 以说是高精度定位信号处理单元， 其负责接收参考站的差分信息， 进行RTK(差分)解算， 得 到精确的位置信息。流程如下 ： 1） 从 CORS 管理中心获得用户名， 密码， 网络服务器地址和端口 ； 2） 系统接收北斗卫星信号， 获得自身概略位置信息 ； 3） 通过 3G 通信链路接入 CORS 网络服务器， 将概略位置信息发送到 CORS 系统控制中 心 ； 4） CORS 系统根据接收到的位置发送相应的 RTCM 修正数据，。
17、 车载终端根据修正数据计 算出高精度的位置信息。 0016 本实施例中， 所述的惯性导航处理单元包含 MEMS 陀螺仪和加速度计， 通过采集初 始速度、 角速度和加速度， 并进行相应的积分解算， 计算出所处的位置。具体包括如下步 骤 ： 步骤 S11 ： 根据北斗卫星定位系统确定车载视频终端的初始位置和初始速度 ； 步骤 S12 ： 通过加速度计连续测得运动体的加速度 ； 步骤 S13 ： 惯性导航处理单元中的陀螺仪来形成一个导航坐标系， 使加速度计的测量 轴稳定在该坐标系中并给出航向和姿态角， 通过坐标变换将载体相对惯性坐标系的加速度 转换到导航坐标系上 ； 步骤 S14 ： 加速度经过对时间的一次积分分得到速度， 速度再经过对时间的一次积分 即可得到距离， 根据初始位置及航向角测得导航坐标系的即时位置信息。 0017 所述的远程监控平台包括视频实时监控和位置实时监控， 在实时视频流中叠加高 精度位置信息， 能够在平台同时显示视频流和高精度位置信息。 0018 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰， 皆应属本发明的涵盖范围。 说 明 书 CN 103559805 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103559805 A 6 。